]> Cypherpunks.ru repositories - nncp.git/blobdiff - src/pkt.go
Multicast areas
[nncp.git] / src / pkt.go
index 5fdaad7bbdaeb85c3e5fd92a7782da0da953a597..bd3fb23e0669f0699ad5e599bee1e38eb56bbac3 100644 (file)
@@ -26,24 +26,25 @@ import (
        "io"
 
        xdr "github.com/davecgh/go-xdr/xdr2"
-       "golang.org/x/crypto/blake2b"
        "golang.org/x/crypto/chacha20poly1305"
        "golang.org/x/crypto/curve25519"
        "golang.org/x/crypto/ed25519"
        "golang.org/x/crypto/nacl/box"
        "golang.org/x/crypto/poly1305"
+       "lukechampine.com/blake3"
 )
 
 type PktType uint8
 
 const (
        EncBlkSize = 128 * (1 << 10)
-       KDFXOFSize = chacha20poly1305.KeySize * 2
 
-       PktTypeFile PktType = iota
-       PktTypeFreq PktType = iota
-       PktTypeExec PktType = iota
-       PktTypeTrns PktType = iota
+       PktTypeFile    PktType = iota
+       PktTypeFreq    PktType = iota
+       PktTypeExec    PktType = iota
+       PktTypeTrns    PktType = iota
+       PktTypeExecFat PktType = iota
+       PktTypeArea    PktType = iota
 
        MaxPathSize = 1<<8 - 1
 
@@ -53,10 +54,7 @@ const (
 )
 
 var (
-       MagicNNCPPv3 [8]byte = [8]byte{'N', 'N', 'C', 'P', 'P', 0, 0, 3}
-       MagicNNCPEv4 [8]byte = [8]byte{'N', 'N', 'C', 'P', 'E', 0, 0, 4}
-       BadMagic     error   = errors.New("Unknown magic number")
-       BadPktType   error   = errors.New("Unknown packet type")
+       BadPktType error = errors.New("Unknown packet type")
 
        PktOverhead    int64
        PktEncOverhead int64
@@ -97,12 +95,12 @@ func init() {
        PktOverhead = int64(n)
        buf.Reset()
 
-       dummyId, err := NodeIdFromString("AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA")
+       dummyId, err := NodeIdFromString(DummyB32Id)
        if err != nil {
                panic(err)
        }
        pktEnc := PktEnc{
-               Magic:     MagicNNCPEv4,
+               Magic:     MagicNNCPEv5.B,
                Sender:    dummyId,
                Recipient: dummyId,
        }
@@ -118,7 +116,7 @@ func NewPkt(typ PktType, nice uint8, path []byte) (*Pkt, error) {
                return nil, errors.New("Too long path")
        }
        pkt := Pkt{
-               Magic:   MagicNNCPPv3,
+               Magic:   MagicNNCPPv3.B,
                Type:    typ,
                Nice:    nice,
                PathLen: uint8(len(path)),
@@ -127,14 +125,23 @@ func NewPkt(typ PktType, nice uint8, path []byte) (*Pkt, error) {
        return &pkt, nil
 }
 
+func ctrIncr(b []byte) {
+       for i := len(b) - 1; i >= 0; i-- {
+               b[i]++
+               if b[i] != 0 {
+                       return
+               }
+       }
+       panic("counter overflow")
+}
+
 func aeadProcess(
        aead cipher.AEAD,
-       nonce []byte,
+       nonce, ad []byte,
        doEncrypt bool,
        r io.Reader,
        w io.Writer,
 ) (int, error) {
-       var blkCtr uint64
        ciphCtr := nonce[len(nonce)-8:]
        buf := make([]byte, EncBlkSize+aead.Overhead())
        var toRead []byte
@@ -158,12 +165,11 @@ func aeadProcess(
                        }
                }
                readBytes += n
-               blkCtr++
-               binary.BigEndian.PutUint64(ciphCtr, blkCtr)
+               ctrIncr(ciphCtr)
                if doEncrypt {
-                       toWrite = aead.Seal(buf[:0], nonce, buf[:n], nil)
+                       toWrite = aead.Seal(buf[:0], nonce, buf[:n], ad)
                } else {
-                       toWrite, err = aead.Open(buf[:0], nonce, buf[:n], nil)
+                       toWrite, err = aead.Open(buf[:0], nonce, buf[:n], ad)
                        if err != nil {
                                return readBytes, err
                        }
@@ -191,17 +197,17 @@ func PktEncWrite(
        size, padSize int64,
        data io.Reader,
        out io.Writer,
-) error {
+) ([]byte, error) {
        pubEph, prvEph, err := box.GenerateKey(rand.Reader)
        if err != nil {
-               return err
+               return nil, err
        }
        var pktBuf bytes.Buffer
        if _, err := xdr.Marshal(&pktBuf, pkt); err != nil {
-               return err
+               return nil, err
        }
        tbs := PktTbs{
-               Magic:     MagicNNCPEv4,
+               Magic:     MagicNNCPEv5.B,
                Nice:      nice,
                Sender:    our.Id,
                Recipient: their.Id,
@@ -209,75 +215,67 @@ func PktEncWrite(
        }
        var tbsBuf bytes.Buffer
        if _, err = xdr.Marshal(&tbsBuf, &tbs); err != nil {
-               return err
+               return nil, err
        }
        signature := new([ed25519.SignatureSize]byte)
        copy(signature[:], ed25519.Sign(our.SignPrv, tbsBuf.Bytes()))
        pktEnc := PktEnc{
-               Magic:     MagicNNCPEv4,
+               Magic:     MagicNNCPEv5.B,
                Nice:      nice,
                Sender:    our.Id,
                Recipient: their.Id,
                ExchPub:   *pubEph,
                Sign:      *signature,
        }
-       if _, err = xdr.Marshal(out, &pktEnc); err != nil {
-               return err
+       ad := blake3.Sum256(tbsBuf.Bytes())
+       tbsBuf.Reset()
+       if _, err = xdr.Marshal(&tbsBuf, &pktEnc); err != nil {
+               return nil, err
+       }
+       pktEncRaw := tbsBuf.Bytes()
+       if _, err = out.Write(pktEncRaw); err != nil {
+               return nil, err
        }
        sharedKey := new([32]byte)
        curve25519.ScalarMult(sharedKey, prvEph, their.ExchPub)
-       kdf, err := blake2b.NewXOF(KDFXOFSize, sharedKey[:])
-       if err != nil {
-               return err
-       }
-       if _, err = kdf.Write(MagicNNCPEv4[:]); err != nil {
-               return err
-       }
 
        key := make([]byte, chacha20poly1305.KeySize)
-       if _, err = io.ReadFull(kdf, key); err != nil {
-               return err
-       }
+       blake3.DeriveKey(key, string(MagicNNCPEv5.B[:]), sharedKey[:])
        aead, err := chacha20poly1305.New(key)
        if err != nil {
-               return err
+               return nil, err
        }
        nonce := make([]byte, aead.NonceSize())
 
        fullSize := pktBuf.Len() + int(size)
        sizeBuf := make([]byte, 8+aead.Overhead())
        binary.BigEndian.PutUint64(sizeBuf, uint64(sizeWithTags(int64(fullSize))))
-       if _, err = out.Write(aead.Seal(sizeBuf[:0], nonce, sizeBuf[:8], nil)); err != nil {
-               return err
+       if _, err = out.Write(aead.Seal(sizeBuf[:0], nonce, sizeBuf[:8], ad[:])); err != nil {
+               return nil, err
        }
 
        lr := io.LimitedReader{R: data, N: size}
        mr := io.MultiReader(&pktBuf, &lr)
-       written, err := aeadProcess(aead, nonce, true, mr, out)
+       written, err := aeadProcess(aead, nonce, ad[:], true, mr, out)
        if err != nil {
-               return err
+               return nil, err
        }
        if written != fullSize {
-               return io.ErrUnexpectedEOF
+               return nil, io.ErrUnexpectedEOF
        }
        if padSize > 0 {
-               if _, err = io.ReadFull(kdf, key); err != nil {
-                       return err
-               }
-               kdf, err = blake2b.NewXOF(blake2b.OutputLengthUnknown, key)
-               if err != nil {
-                       return err
-               }
-               if _, err = io.CopyN(out, kdf, padSize); err != nil {
-                       return err
+               blake3.DeriveKey(key, string(MagicNNCPEv5.B[:])+" PAD", sharedKey[:])
+               xof := blake3.New(32, key).XOF()
+               if _, err = io.CopyN(out, xof, padSize); err != nil {
+                       return nil, err
                }
        }
-       return nil
+       return pktEncRaw, nil
 }
 
-func TbsVerify(our *NodeOur, their *Node, pktEnc *PktEnc) (bool, error) {
+func TbsPrepare(our *NodeOur, their *Node, pktEnc *PktEnc) []byte {
        tbs := PktTbs{
-               Magic:     MagicNNCPEv4,
+               Magic:     MagicNNCPEv5.B,
                Nice:      pktEnc.Nice,
                Sender:    their.Id,
                Recipient: our.Id,
@@ -285,9 +283,14 @@ func TbsVerify(our *NodeOur, their *Node, pktEnc *PktEnc) (bool, error) {
        }
        var tbsBuf bytes.Buffer
        if _, err := xdr.Marshal(&tbsBuf, &tbs); err != nil {
-               return false, err
+               panic(err)
        }
-       return ed25519.Verify(their.SignPub, tbsBuf.Bytes(), pktEnc.Sign[:]), nil
+       return tbsBuf.Bytes()
+}
+
+func TbsVerify(our *NodeOur, their *Node, pktEnc *PktEnc) ([]byte, bool, error) {
+       tbs := TbsPrepare(our, their, pktEnc)
+       return tbs, ed25519.Verify(their.SignPub, tbs, pktEnc.Sign[:]), nil
 }
 
 func PktEncRead(
@@ -295,66 +298,84 @@ func PktEncRead(
        nodes map[NodeId]*Node,
        data io.Reader,
        out io.Writer,
-) (*Node, int64, error) {
+       signatureVerify bool,
+       sharedKeyCached []byte,
+) ([]byte, *Node, int64, error) {
        var pktEnc PktEnc
        _, err := xdr.Unmarshal(data, &pktEnc)
        if err != nil {
-               return nil, 0, err
+               return nil, nil, 0, err
+       }
+       switch pktEnc.Magic {
+       case MagicNNCPEv1.B:
+               err = MagicNNCPEv1.TooOld()
+       case MagicNNCPEv2.B:
+               err = MagicNNCPEv2.TooOld()
+       case MagicNNCPEv3.B:
+               err = MagicNNCPEv3.TooOld()
+       case MagicNNCPEv4.B:
+               err = MagicNNCPEv4.TooOld()
+       case MagicNNCPEv5.B:
+       default:
+               err = BadMagic
        }
-       if pktEnc.Magic != MagicNNCPEv4 {
-               return nil, 0, BadMagic
-       }
-       their, known := nodes[*pktEnc.Sender]
-       if !known {
-               return nil, 0, errors.New("Unknown sender")
-       }
-       if *pktEnc.Recipient != *our.Id {
-               return nil, 0, errors.New("Invalid recipient")
-       }
-       verified, err := TbsVerify(our, their, &pktEnc)
        if err != nil {
-               return nil, 0, err
+               return nil, nil, 0, err
        }
-       if !verified {
-               return their, 0, errors.New("Invalid signature")
+       if *pktEnc.Recipient != *our.Id {
+               return nil, nil, 0, errors.New("Invalid recipient")
+       }
+       var tbsRaw []byte
+       var their *Node
+       if signatureVerify {
+               their = nodes[*pktEnc.Sender]
+               if their == nil {
+                       return nil, nil, 0, errors.New("Unknown sender")
+               }
+               var verified bool
+               tbsRaw, verified, err = TbsVerify(our, their, &pktEnc)
+               if err != nil {
+                       return nil, nil, 0, err
+               }
+               if !verified {
+                       return nil, their, 0, errors.New("Invalid signature")
+               }
+       } else {
+               tbsRaw = TbsPrepare(our, &Node{Id: pktEnc.Sender}, &pktEnc)
        }
+       ad := blake3.Sum256(tbsRaw)
        sharedKey := new([32]byte)
-       curve25519.ScalarMult(sharedKey, our.ExchPrv, &pktEnc.ExchPub)
-       kdf, err := blake2b.NewXOF(KDFXOFSize, sharedKey[:])
-       if err != nil {
-               return their, 0, err
-       }
-       if _, err = kdf.Write(MagicNNCPEv4[:]); err != nil {
-               return their, 0, err
+       if sharedKeyCached == nil {
+               curve25519.ScalarMult(sharedKey, our.ExchPrv, &pktEnc.ExchPub)
+       } else {
+               copy(sharedKey[:], sharedKeyCached)
        }
 
        key := make([]byte, chacha20poly1305.KeySize)
-       if _, err = io.ReadFull(kdf, key); err != nil {
-               return their, 0, err
-       }
+       blake3.DeriveKey(key, string(MagicNNCPEv5.B[:]), sharedKey[:])
        aead, err := chacha20poly1305.New(key)
        if err != nil {
-               return their, 0, err
+               return sharedKey[:], their, 0, err
        }
        nonce := make([]byte, aead.NonceSize())
 
        sizeBuf := make([]byte, 8+aead.Overhead())
        if _, err = io.ReadFull(data, sizeBuf); err != nil {
-               return their, 0, err
+               return sharedKey[:], their, 0, err
        }
-       sizeBuf, err = aead.Open(sizeBuf[:0], nonce, sizeBuf, nil)
+       sizeBuf, err = aead.Open(sizeBuf[:0], nonce, sizeBuf, ad[:])
        if err != nil {
-               return their, 0, err
+               return sharedKey[:], their, 0, err
        }
        size := int64(binary.BigEndian.Uint64(sizeBuf))
 
        lr := io.LimitedReader{R: data, N: size}
-       written, err := aeadProcess(aead, nonce, false, &lr, out)
+       written, err := aeadProcess(aead, nonce, ad[:], false, &lr, out)
        if err != nil {
-               return their, int64(written), err
+               return sharedKey[:], their, int64(written), err
        }
        if written != int(size) {
-               return their, int64(written), io.ErrUnexpectedEOF
+               return sharedKey[:], their, int64(written), io.ErrUnexpectedEOF
        }
-       return their, size, nil
+       return sharedKey[:], their, size, nil
 }